全基因组测序技术筛选儿童肺炎链球菌致病因子

作者:黄嘉寅; 王旭麟; 李文宇; 陈敏琪; 周俊立; 姚振江; 傅锦坚; 叶小华
来源:中华医院感染学杂志, 2024, 34(05): 764-769.
DOI:10.11816/cn.ni.2024-230787

摘要

目的 全基因组测序技术筛选不同类型肺炎链球菌(感染与定植菌株)的分子特征,揭示其致病相关标志物。方法 2015年12月-2021年1月在柳州市妇幼保健院收集儿童的临床常见标本(血液、脑脊液、胸膜液、痰液、鼻窦吸入和耳分泌物等)为感染组。收集2020年10月-12月在佛山市采用整群抽样方法抽取7所幼儿园,开展健康幼儿园儿童的鼻咽拭子采样为定植组。感染菌株为医院感染儿童的临床感染肺炎链球菌,定植菌株为社区健康儿童的鼻咽定植肺炎链球菌。采用全基因测序技术全面检测肺炎链球菌的耐药基因和毒力基因。采用单因素分析(χ2检验)和机器学习方法(随机森林)筛选出儿童肺炎链球菌的致病相关标志物。结果 感染菌株pce、pitA、pitB、sipA、rrgA、rrgB、rrgC、srtG1、srtG2、srtC1、srtC2、srtC3、nanA、nanB、cps4A、cps4B、cps4D和zmpC毒力基因携带率高于定植菌株(P<0.05);cbipG、pfbA、lytA和lytB基因携带率低于定植菌株(P<0.05)。感染菌株ermC、mefA和msrD耐药基因携带率高于定植菌株(P<0.05);cat(pC194)基因的携带率低于定植菌株(P<0.05)。随机森林模型筛选出6个致病分子特征(毒力基因pce、rrgA、lytA、lytB和zmpC,耐药基因msrD),交叉验证准确率为70.11%,曲线下面积(AUC)为0.73。结论 运用随机森林有效筛选肺炎链球菌致病相关标志物,为追溯高致病性传染源和开展精准的靶向干预提供遗传学证据。

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